-

Abstract

In this study, nanofibers have been prepared through the electrospinning method in which chitosan- a natural polymer- and polyvinyl alcohol (PVA) polymers were used. Gluteraldehide (GA) was added into the solution as cross-linker. A certain amount of nanoclay was added between the layers of the electrospun nanofibers to obtain PVA/Chitosan nanofiber and nanoclay layer. After that, the fiber morphology and fiber dimensions of the PVA/Chitosan nanofiber and nanoclay were examined by scanning electron microscope (SEM). As a result, it was determined that the diameter of the fiber was between 110 and 140 nm. By FT-IR analysis, the functional groups in the structure of the nanofiber-nanoclay layer and whether the cross-linkers formed were examined. Finally, the change of temperature and the weight loss in the sample were examined through TGA (thermal gravimetric analysis) and it was observed that twostage degradation occurred

Keywords

• Nanofiber, PVA, chitosan, electrospinning, nanoclay

Nanokil Katkılı PVA/Kitosan Nanolif Sentezi ve Karakterizasyonu

Abstract

Özet: Yapılan çalışmada, doğal bir polimer olan kitosan polimeri ile polivinil alkol (PVA) polimeri kullanılarak elektrostatik lif çekim (elektrospinning) yöntemi ile nananolif eldesi gerçekleştirilmiştir. Çapraz bağlayıcı olarak çözeltiye gluteraldehit (GA) ilave edilmiştir. Çekilen nanoliflerin arasına nanokil konularak PVA/Kitosan nanolif-nanokil yüzey elde edilmiştir. Elde edilen nanokil katkılı PVA/Kitosan nanolif yüzeyin taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri alınarak lif morfolojisi ve lif boyutları incelenmiş ve lif çaplarının 110-140 nm arasında oluştuğu görülmüştür. FT-IR analizleri ile elde edilen yüzeyin yapısındaki fonksiyonel gruplar incelenmiş, çapraz bağların oluştuğu gözlenmiştir. TGA (termal gravimetrik analiz) yöntemi kullanılarak sıcaklık değişimi ile numunedeki ağırlık kaybı incelenmiş ve iki aşamalı bozunmanın gerçekleştiği görülmüştür. Anahtar kelimeler: Nanolif, PVA, kitosan, elektrostatik lif çekim, nanokil Synthesis and Characterization of PVA/Chitosan Nanofiber Added Nanoclay Abstract: In this study, nanofibers have been prepared through the electrospinning method in which chitosan- a natural polymer- and polyvinyl alcohol (PVA) polymers were used. Gluteraldehide (GA) was added into the solution as cross-linker. A certain amount of nanoclay was added between the layers of the electrospun nanofibers to obtain PVA/Chitosan nanofiber and nanoclay layer. After that, the fiber morphology and fiber dimensions of the PVA/Chitosan nanofiber and nanoclay were examined by scanning electron microscope (SEM). As a result, it was determined that the diameter of the fiber was between 110 and 140 nm. By FT-IR analysis, the functional groups in the structure of the nanofiber-nanoclay layer and whether the cross-linkers formed were examined. Finally, the change of temperature and the weight loss in the sample were examined through TGA (thermal gravimetric analysis) and it was observed that two-stage degradation occurred. Key words : Nanofiber, PVA, chitosan, electrospinning, nanoclay

Keywords

• Nanolif, PVA, kitosan, elektrostatik lif çekim, nanokil

References

1. Okutan N., 2013. Elektro yöndürme yöntemi ile elde edilen jelatin nanoliflerinin emülsiyonlarda stabilize edici olarak kullanılması,Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 139 s.
2. Kozanoğlu G., 2006. Elektrospinning yöntemi ile nanolif üretim teknolojisi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 148 s.
3. Erem A.D., Özcan G., 2013. Polimer esaslı nanokompozitler ve tekstil uygulamaları. TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası, 20, 89.
4. Cengiz F., Jirsak O., Dayık M., 2009a. Ortam rutubetinin silindirli elektro lif çekim yöntemi ile nano lif üretimi üzerine etkilerinin incelenmesi. Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3(3): 24-32.
5. Doğan G., Başal G., 2009. Elektrolif çekim yöntemine göre elde edilen biyopolimer nanoliflerin ilaç salınım sistemleri yara örtüsü ve doku iskelesi olarak kullanımları, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 3, 2: 58-70.
6. İkiz Y., 2009. Elektro çekim yöntemi işlem parametrelerinin PVA nanolif morfolojisine etkileri, Pamukkale Üniversitesi, Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 15, Sayı 3, Sayfa 363-369.
7. Bostan K., Aldemir T., Aydın A., 2007. Kitosan ve antimikrobiyal aktivitesi, İstanbul Üniversitesi Veteriner Fakültesi Besin Hijyeni ve Teknolojisi Anabilim Dalı, İstanbul,Türk Mikrobiyol Cem Dergisi, 37 (2): 118-127.
8. Koski K., Yim K., Shivkumar S. 2004. Effect of molecular weight on fibrous pva produced by electrospinning, Materials Letters. 58: 493-497.

9. Son W. K., Youk J. H., Lee T. S., Park W. H. 2005. Effect of pH on electrospinning of poly vinyl alcohol, Materials Letters., 59: 1571-1575.
10. Zhang Y., Huang X., Duan B., Wu L., Li S., Yuan X. 2007. Preparation of electrospun chitosan/poly(vinyl alcohol) membranes, Colloid Polymer Science. 285: 855-863.
11. Supaphol P., Chuangchote S. 2008. On the electrospinning of poly (vinyl alcohol) nanofiber Mats: A Revisit, J. of Applied Polymer Science,. 108: 969-978.
12. Paipitak K., Porpra T., Mongkantalang P., Techitdheare W., Pecharapa W., 2010, Characterization of PVA-chitosan nanofibers prepared by electrospinning, 2nd International Science, Social Science, Engineering and Energy Conference 2010, Engineering Science and Management, Procedia Engineering 8: 101-105.
13. Wanga X., Yang L., Zhang, J., Wanga C., Li O. 2014. Preparation and characterization of chitosan– poly(vinyl alcohol)/bentonite nanocomposites for adsorption of Hg(II) ions, Chemical Engineering Journal 251: 404–412.
14. Haider S., Park S.Y. 2009. Preparation of the electrospun chitosan nanofibers and their applications to the adsorption of Cu(II) and Pb(II) ions from an aqueous solution, Journal of Membrane Science 328: 90–96.
15. Jşnior E. S. C., Edel F., Stancioli E. F. B., Mansur A. A. P.,Vasconcelos W. L., Mansur H. S. 2009. Preparation and characterization of chitosan/poly(vinyl alcohol) chemically crosslinked blends for biomedical applications Carbohydrate Polymers 76: 472–481.
16. Hu H., Xin J. H., Hu H., Chan A., He L., 2013. Glutaraldehyde–chitosan and poly (vinyl alcohol) blends, and fluorescence of their nano-silica composite films, Carbohydrate Polymers 91: 305– 313.
17. Toprakezer F., 2009. Nanokompozit sentezinde kullanılacak na-bentonit kilinin saflaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çukurova Üniversitesi, Adana, 68 s.
18. Zeng Q. H., Yu A. B., Lu G. Q., Paul D. R., 2005. Clay-based polymer nanocomposites: Research and Commercial Development. Journal of. Nanosc. Nanotech, 5 (10).
19. Elemen S., 2011. Nanokilin reaktif boyaları adsorplama özelliğinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri, Enstitüsü Ege Üniversitesi, İzmir, 69 s.
20. Guerra D.J.L., Mello I., Freitas L.R., Resende R., Silva R.A.R. 2014. Equilibrium, thermodynamic, and kinetic of Cr(VI) adsorption using amodified and unmodified bentonite clay, International Journal of Mining Science and Technology. 24: 525–535.
21. Yu Q., Song Y., Shi X., Xu C., Bin Y., 2011. Preparation and properties of chitosan derivative/poly(vinyl alcohol) blend film crosslinked with glutaraldehyde, Carbohydrate Polymers 84: 465–470.
22. Jia Y. T., Gong J., Gu X. H., Kim H. Y., Dong J., Shen X. Y., 2007. Fabrication and characterization of poly (vinyl alcohol)/chitosan blend nanoWbers produced by electrospinning method, Carbohydrate Polymers 67: 403–409.
23. Kebapçı K., 2012. Kokulu mikrokapsüller, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta,48 s.
24. Karaçay E., Alp E., Cabbar H.C., 2012. Sol-Jel yöntemiyle bor karbür üretimi ve karakterizasyonu, Gazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27(2): 417-428.
25. Turhan Y., Alp Z.,G., Alkan M., Doğan M., 2013. Preparation and characterization of poly(vinylalcohol)/modifiedbentonite nanocomposites, Microporous and Mesoporous Materials 174: 144–153.
26. Diğer yazarlar e-posta : [e-mail], [e-mail], [e-mail],
27. [e-mail]